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上海海洋大學海洋酸化相關研究取得系列重要進展

發布日期:2020-07-30 責任編輯:蔡霞本條信息已被查看了 29設置

隨著二氧化碳等溫室氣體的大量人為排放,全球范圍內的溫室效應不斷加劇。海洋作為大氣中二氧化碳的主要吸收者,每年吸收約四分之一人為排放的二氧化碳,局部海域發生海水酸化現象。與此同時,觀測發現自然環境中海洋酸化往往不是單獨出現的,而可與其他環境變化共同發生,如海水缺氧和升溫。許多研究表明,海洋酸化,升溫和缺氧正在成為對全球沿海生態系統的重要威脅,對海洋生物存在廣泛影響。在國家自然科學基金、上海市浦江人才計劃(18PJ1404000)、上海市自然科學基金等項目的資助下,近期,上海海洋大學水產與生命學院王有基課題組在海洋酸化相關研究中取得了系列重要進展,相關成果陸續發表在Science of the Total Environment,Chemosphere,Journal of Oceanology and Limnology,Helgoland Marine Research等環境科學和海洋學領域主流刊物上。

在海洋酸化對海洋無脊椎動物的行為影響方面的綜述論文中,團隊總結了海洋酸化影響部分無脊椎動物,如貝類幼蟲早期發育階段的沉降和附著;延長海膽和螺類的覓食、移動和決策時間,從而影響其捕食效率;影響部分雙殼生物的貝殼的生長并降低足絲附著強度,從而削弱其防御天敵的能力;以及影響甲殼動物如蟹等的游泳能力等。除此之外,海水酸化可以通過刺激神經遞質,如GABA的分泌等方式影響海洋無脊椎動物的行為。

在缺氧和酸化復合脅迫研究中,考慮到真實海洋環境中的低氧和酸化的晝夜節律性的特點,團隊首次評估了在節律性和持續海洋低氧和酸化的情況下,海洋雙殼類動物對環境脅迫的適應性。研究發現,持續性的海洋酸化和低氧使得海洋雙殼貝類處于更加的危險境況之中。盡管間歇性應激可以在一定程度上減輕負面影響,但如果貝類無法獲得足夠能量供應,未來酸化和缺氧將影響貝類種群的穩定性。

研究發現酸化和缺氧對貽貝的早期發育具有明顯的負面影響。但低氧對受精率沒有影響。在實驗過程中觀察到酸化和缺氧之間的顯著相互作用,短期暴露雖然會對貽貝的早期發育產生不利影響,但未影響其生存。而在酸化,缺氧和升溫三種復合脅迫下,貽貝消化相關的淀粉酶,脂肪酶,胰蛋白酶,海藻糖酶和溶菌酶活性受到顯著影響。在缺氧和高溫條件下,貽貝消化腺各消化酶活性表現出下降趨勢,溶菌酶活力在短期暴露下表現出顯著增加,而在長期暴露后降低。研究結果表明海洋酸化,升溫和缺氧可能會損害貽貝的消化功能,從而影響貽貝對海洋環境變化的適應能力。

此外,研究發現酸化與納米二氧化鈦顆粒共同暴露對貽貝特殊動力效應具有交互作用,貽貝暴露在低pH時,高濃度的納米二氧化鈦顆粒對貽貝的危害更加顯著。而酸化對貽貝特殊動力效應的影響比納米顆粒的影響弱,說明貽貝對于海水酸化具有一定的適應性,對納米二氧化鈦暴露表現出更強的敏感性。

自然資源部第二海洋研究所以及廣東海洋大學的合作者參與了以上部分研究工作。

(供稿:水產與生命學院)
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